发电机转子两点接地故障分析与处理.docx

发电机转子两点接地故障分析与处理【关键词】燃煤电站发电机转子两点接地故障分析1概述印尼中加里曼丹工程为新建2×270t/h循环流化床锅炉2×66MW高温高压凝汽式汽轮发电机组采用山东济南发电设备厂提供的型号为50WX18Z-05LLT发电机于2016年1月1日凌晨正式并网投运完成相关试验后正常停机维护。2月7日08点机组负荷为22.23MW运行中控室监控系统上“转子一点接地”第一次闪报立即对发电机保护装置（南瑞继保RCS-985RS/SS）进行检查发现转子两点接地保护测量值Rg在13.16Ω附件宽幅波动；对励磁系统（湖北南银TDWLT-01S型静态励磁系统）可见部分进行逐一检查无异常破损、松动及烧焦气味等现象出现。根据运行经验发电机发生一点接地故障后通常并不形成电流通路励磁电流仍保持正常对发电机并无直接伤害故没有采取立即停机检查的措施。2月8日14点20分发电机“转子两点接地”保护动作跳闸停机在此期间综保装置出现过多次转子一点接地闪报立即安排停炉检查。2事故分析与处理发电机发生接地故障通常可分为三类：瞬时性接地故障、断续性接地故障以及永久性接地故障。根据上述转子一点接地保护信号频繁触发、转子对地阻值跳变的特点可初步排除永久性接地故障的可能。本工程所使用的保护装置为“乒乓”式原理输入端与发电机大轴和转子绕组的负极相连其动作反应的是发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。汽侧与励侧各一套接地碳刷其中转子接地保护二次线经励侧接地碳刷连接大轴而大轴的本身接地是由汽侧的接地碳刷通过引线与发电机基座相连接形成接地点此碳刷是供转子接地保护和测量转子绕组正、负对地电压使用通过正、负对地电压值来计算对地电阻依此来检测整个回路对地绝缘情况。2.1励磁系统静态、动态检测在回路电缆绝缘无破损、接线螺丝紧固的前提下对灭磁开关出线进行绝缘检查。首先将励磁电刷拆除同时拆启励、过压、灭磁回路线采用万用表分别测量正对地、负对地以及正负极间绝缘电阻测量结果均大于18.44MΩ（国家标准≥0.5MΩ）。依次接入上述功能回路并测试绝缘结果满足标准规定。同样以直流汇流母排为切入点分别对#1、#2励磁柜各部分进行正对地、负对地以及正负极间绝缘电阻进行测量未出现异常情况。基于上述测试结果励磁变高压侧搭接临时电源由励磁回路对发电机转子施加直流电压进行对地电压测量。在升压期间测试转子负极对地直流电压约为93V正极对地直流电压为225V大轴对地电压约为6V当切换至交流档测试电压约为120V且极不稳定波动幅度大。据此分析可排除励磁系统接地故障的可能性。若该系统存在接地情况必然会出现一极电压为零另一极升至全电压的情况。2.2二次回路检测在外电路检查正常的基础上分别对故障录波和保护装置回路极间绝缘电阻进行测试正负对地绝缘电阻最小值为150MΩ其中故障录波装置“电压、电流”通道和保护装置“一点接地”通道对地电阻均显示为无限大该回路正常。2.3发电机转子回路直流电阻检测在隔离所有外部回路的情况下测试发电机转子绝缘数值为50MΩ并在停机盘车状态下采用直流电阻测试仪（LTCA-10）对转子进行直流电阻测试测试结果为167.0mΩ与发电机出厂前（179.3mΩ）及投用前（154.2mΩ）相比较变化幅度小于2%未见异常符合规范要求。另外采用兆欧表2500V档测量转子线圈对地绝缘为26.41MΩ可判定转子不存在接地情况若存在则会放电击穿。2.4结果分析及事故处理针对上述检测及分析结果在排除励磁系统、发电机转子接地的可能性的情况下初步判断为保护装置误动作。对汽侧碳刷接触电阻进行测试测试结果呈现不均匀跳变趋势这一点与继保装置一点接地多次闪报相一致。进而对汽侧与励侧碳刷接触处进行外观检查发现汽侧大轴表面锈蚀十分严重表面凸凹不平碳刷间存在明显间隙。针对这一现象采用颗粒度较小的水砂纸在盘车的状态下对其接触面进行均匀打磨保证碳刷与大轴有良好接触。经此处理后发电机再次并网运行期间未再出现发电机一点接地故障报警信号整个运行情况良好。3总结分析发电机转子回路一点接地是发电机较常出现的故障形式系统仍可保持正常运行状态。但是如果转子一点接地故障不能及时排除使得转子绕组对地已经产生电压同时励磁回路对地电压有所升高当系统出现各种扰动时电压可能出现较大值极易造成另外一点接地进而形成两点接地。此时流过故障点的短路电流将大幅增加严重时会导致转子绕组及励磁回路过热而损坏同时转子两点接地也会破坏整个磁场的对称性造成整个机组强烈震动。因而根据本次跳机事故可总结经验：（1）由碳刷接触面不均匀引起的接地保护装置动作的实例较少同